專利名稱：多頻聲化學(xué)反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種化學(xué)反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的燒杯、反應(yīng)罐、反應(yīng)釜等化學(xué)反應(yīng)裝置的主體均為一反應(yīng)容器。為了滿足反應(yīng)條件的要求，在反應(yīng)釜等化學(xué)反應(yīng)裝置上附設(shè)了加溫、加壓結(jié)構(gòu)及反應(yīng)參數(shù)的測(cè)量?jī)x表(如溫度計(jì)、壓力表等)。為了促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)及加快反應(yīng)速度，除在反應(yīng)體系中添加催化劑外，常見的方式是通過(guò)反應(yīng)裝置中設(shè)置的上述加溫結(jié)構(gòu)來(lái)提高反應(yīng)溫度。但是，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，這種以升溫來(lái)促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的方式仍然不夠理想。因此，有必要提供一種可有效促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程的新型化學(xué)反應(yīng)裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的即是提供一種利用超聲波促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的多頻聲化學(xué)反應(yīng)裝置。
本實(shí)用新型的多頻聲化學(xué)反應(yīng)裝置具有反應(yīng)容器，其特征是設(shè)置有超聲波換能器組，所述超聲波換能器組由至少兩個(gè)工作頻率不同的超聲波換能器構(gòu)成，所述超聲波換能器組中的各超聲波換能器固定于反應(yīng)容器上，各超聲波換能器的超聲波發(fā)射頭由上至下伸入反應(yīng)容器的腔體內(nèi)。在本實(shí)用新型中，所說(shuō)的反應(yīng)容器可以是用于化學(xué)反應(yīng)的燒杯、反應(yīng)罐、反應(yīng)釜等；構(gòu)成超聲波換能器組的超聲波換能器(或稱超聲波發(fā)生器)既可以直接采用市售的現(xiàn)有產(chǎn)品，也可以采用另行設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，如采用與中國(guó)實(shí)用新型專利94227197.1號(hào)公開的《一種高溫高聲強(qiáng)超聲波管道防垢器》中所使用的超聲波換能器相類似的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，通常情況下，應(yīng)當(dāng)采用超聲波沿發(fā)射頭的徑向發(fā)射的超聲波換能器。超聲波換能器的工作頻率可以根據(jù)客戶的要求選定，如15KHz或20KHz、25KHz、30KHz、------、600KHz等。在使用本實(shí)用新型的反應(yīng)裝置時(shí)，可以利用連接電纜將超聲波換能器組中的各超聲波換能器與外設(shè)的超聲波電源相連接。這樣，在化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中，各超聲波換能器將通過(guò)伸入反應(yīng)容器腔體內(nèi)的超聲波發(fā)射頭將超聲波傳送給反應(yīng)容器內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)物，在反應(yīng)容器內(nèi)產(chǎn)生聲化學(xué)反應(yīng)。研究結(jié)果表明聲化學(xué)反應(yīng)不是來(lái)自聲波與物質(zhì)分子的直接相互作用，因?yàn)樵谝后w中常用的聲波波長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分子尺度。聲化學(xué)反應(yīng)主要源于聲空化——液體中空腔的形成、振蕩、生長(zhǎng)、收縮至崩潰，及其引發(fā)的物理和化學(xué)反應(yīng)。液體聲空化的過(guò)程是集中聲場(chǎng)能量并迅速釋放的過(guò)程。空化崩潰時(shí)，極短時(shí)間在空化周圍形成的極小空間內(nèi)產(chǎn)生5000K以上的高溫及大約50Mpa的高壓，溫度變化率高達(dá)109K/s，并伴生強(qiáng)烈的沖擊波和時(shí)速高達(dá)400km/h的射流，這不但可以加快反應(yīng)容器內(nèi)所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的速度，而且還為在一般條件下難以實(shí)現(xiàn)或不可能實(shí)現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)提供了一種新的非常特殊的物理環(huán)境，開啟了新的化學(xué)反應(yīng)通道。另外，由于本實(shí)用新型新中所設(shè)置的超聲波換能器組是由多個(gè)不同工作頻率的超聲波換能器構(gòu)成，因此，當(dāng)不同工作頻率的超聲波換能器所產(chǎn)生的超聲波同時(shí)作用于反應(yīng)容器中的化學(xué)反應(yīng)物時(shí)，其聲場(chǎng)范圍更寬，并且會(huì)產(chǎn)生“混合聲場(chǎng)”效應(yīng)，進(jìn)一步增強(qiáng)超聲波的作用效果。在本實(shí)用新型中，反應(yīng)容器可以是有蓋的，也可以是無(wú)蓋的，但尤以采用有蓋的反應(yīng)容器為佳。這是因?yàn)?，?dāng)采用有蓋的反應(yīng)容器時(shí)，可以方便地將各超聲波換能器固定在容器蓋上，在反應(yīng)進(jìn)行之前和反應(yīng)完成之后，容器蓋均可與容器本體相脫離，而固定在容器蓋上的超聲波換能器亦隨之與容器本體脫離，不會(huì)對(duì)反應(yīng)容器的裝料和卸料過(guò)程造成障礙，有利于工人的操作。
與現(xiàn)有的化學(xué)反應(yīng)裝置相比，本實(shí)用新型的多頻聲化學(xué)反應(yīng)裝置可以在反應(yīng)容器內(nèi)產(chǎn)生聲化學(xué)反應(yīng)，不但能夠有效提高化學(xué)反應(yīng)的速度，而且還為在一般條件下難以實(shí)現(xiàn)或不可能實(shí)現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)提供了一種新的特殊物理環(huán)境，同時(shí)，所設(shè)置的不同工作頻率的超聲波換能器還能夠更進(jìn)一步增強(qiáng)超聲波的作用效果。本反應(yīng)裝置除仍然適用于實(shí)驗(yàn)室外，還尤其適于在工業(yè)上使用。
本實(shí)用新型的內(nèi)容結(jié)合以下實(shí)施例作更進(jìn)一步的說(shuō)明，但本實(shí)用新型的內(nèi)容不僅限于實(shí)施例中所涉及的內(nèi)容。


圖1是實(shí)施例中多頻聲化學(xué)反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的側(cè)視圖。
圖3是圖1的俯視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1～3所示，本實(shí)施例中的多頻聲化學(xué)反應(yīng)裝置具有反應(yīng)容器1，其特征是設(shè)置有超聲波換能器組，所述超聲波換能器組由至少兩個(gè)工作頻率不同的超聲波換能器構(gòu)成。在本實(shí)施例中，共設(shè)置了兩個(gè)工作頻率分別為20KHz和40KHz的超聲波換能器。上述超聲波換能器組中的超聲波換能器2、3固定于反應(yīng)容器1上，超聲波換能器2、3的超聲波發(fā)射頭4、5均由上至下伸入反應(yīng)容器1的腔體內(nèi)。在本實(shí)施例中，所采用的反應(yīng)容器1為反應(yīng)釜，該反應(yīng)容器1具有容器蓋6，所述超聲波換能器組中的各超聲波換能器2、3均豎向固定于該容器蓋6上。在使用本實(shí)施例中的反應(yīng)裝置時(shí)，可以利用連接電纜將超聲波換能器組中的超聲波換能器2、3與外部配置的超聲波電源相連接。這樣，在化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中，超聲波換能器2、3就能通過(guò)伸入反應(yīng)容器腔體內(nèi)的超聲波發(fā)射頭4、5將超聲波傳送給反應(yīng)容器1內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)物，在反應(yīng)容器內(nèi)產(chǎn)生聲化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的目的。
權(quán)利要求1.一種多頻聲化學(xué)反應(yīng)裝置，具有反應(yīng)容器，其特征是設(shè)置有超聲波換能器組，所述超聲波換能器組由至少兩個(gè)工作頻率不同的超聲波換能器構(gòu)成，所述超聲波換能器組中的各超聲波換能器固定于反應(yīng)容器上，各超聲波換能器的超聲波發(fā)射頭由上至下伸入反應(yīng)容器的腔體內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的多頻聲化學(xué)反應(yīng)裝置，其特征是所述反應(yīng)容器具有容器蓋，所述超聲波換能器組中的各超聲波換能器豎向固定于該容器蓋上。
專利摘要一種多頻聲化學(xué)反應(yīng)裝置，具有反應(yīng)容器，其特征是設(shè)置有超聲波換能器組，所述超聲波換能器組由至少兩個(gè)工作頻率不同的超聲波換能器構(gòu)成，所述超聲波換能器組中的各超聲波換能器固定于反應(yīng)容器上，各超聲波換能器的超聲波發(fā)射頭由上至下伸入反應(yīng)容器的腔體內(nèi)。本實(shí)用新型的多頻聲化學(xué)反應(yīng)裝置可以在反應(yīng)容器內(nèi)產(chǎn)生聲化學(xué)反應(yīng)，不但能夠有效提高化學(xué)反應(yīng)的速度，而且還為在一般條件下難以實(shí)現(xiàn)或不可能實(shí)現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)提供了一種新的特殊物理環(huán)境，同時(shí)，所設(shè)置的不同工作頻率的超聲波換能器還能夠更進(jìn)一步增強(qiáng)超聲波的作用效果。本反應(yīng)裝置除仍然適用于實(shí)驗(yàn)室外，還尤其適于在工業(yè)上使用。
文檔編號(hào)B01J19/10GK2579513SQ0224460
公開日2003年10月15日 申請(qǐng)日期2002年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月1日
發(fā)明者羅憲中 申請(qǐng)人:羅憲中